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脚手架施工方案
鱼凫社区(新居)工程
外脚手架施工方案
1.编制依据
1.1鱼凫社区工程施工图;
1.2《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001
2.工程概况:
工程名称
鱼凫社区工程
工程地点
成都市温江区鱼凫路社区(泰康东路)
建设单位
成都新城西投资有限责任公司
设计单位
四川天筑景典设计有限公司
监理单位
四川省元丰建筑项目管理有限公司
施工单位
四川竞辉建工有限责任公司
建筑面积
约35000㎡
层数
地上26层、地下1层
建筑高度
79.10米
结构形式
框架、剪力墙结构
层高
基础7.00米深
1层—2层为4.20米、3层—26层均为2.90米
3.脚手架搭设总体部署
本工程分段采用型钢悬挑钢管双排脚手架,外脚手架基础C15砼垫层,一二层采用双排落地防护架,待三层型钢悬挑钢管双排脚手架的型钢安装完毕,做好硬防护后拆除。
三层以上采用分三段型钢悬挑架搭设,分别在3、11、19层板面开始搭设型钢悬挑架。
第一段搭设8层,搭设高度23.2米;第2段搭设8层,搭设高度23.2米,第3段搭设8层,搭设高度23.2米。
悬挑型钢梁采用16号工字钢,拉绳采用6×37+1的钢丝绳,直径19.50㎜。
外脚手架用于装饰施工和施工防护。
每段悬挑架的根部安装200㎜宽的每隔500间距刷黄黑相间的标志线条;每段悬挑架的第1步架和第5步架挂设黄色安全密目网。
硬防护在每段悬挑架的根部钢梁上和第6步架上(平楼层的位置)进行搭设。
外脚手架外侧的外立杆、大横杆刷黄色油漆;每步中间900的安全栏杆刷成每隔500间距黄黑相间的油漆;剪刀撑刷成每隔500间距红白相间的油漆。
工字钢除锈后刷防锈漆和黄色面漆。
4.材料质量要求:
4.1钢管采用φ48×3.5焊接钢管,质量必须满足现行钢管技术规定标注[GB-700-SS,3#镇静钢],不得使用锈蚀严重(斑点、剥皮)、弯曲、开裂的钢管。
扣件采用可锻铸铁制造的标准机件:
其机械性能符合(GB-978-67)规定KT33-S技术标准。
扣件的附件(T形螺栓、螺母、垫圈)采用材料符合《碳素结构钢》(GB700-79)中A3规定:
立杆、大横杆、剪刀撑钢管的最大长度为6米,小横杆长度为1.55米,所有外立面钢管使用前须涂刷防锈漆。
立杆、大横杆涂刷黄色油漆;剪刀撑斜杆涂刷红白相间的油漆,间距500㎜。
4.2扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷,钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单,扣件与钢管的吻合面要接触良好,螺栓不得滑丝,夹紧钢管时,开口处最大距离小于6mm。
拧紧扭力矩为45~60N·m。
4.2脚手板选用竹笆板,规格为300mm×3000mm,不得使用腐烂、散边或破损严重的竹笆;部分采用木跳板,规格为50㎜×250㎜×4000㎜,木跳板不得使用黄心腐朽的材料和边角余料。
4.3安全网:
栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.8×6m的密目式安全立网,安全网应为不小于2000目/100cm2的密目式绿色围护立网。
4.4钢丝绳:
钢丝绳采用φ26—6×37+1和φ19—6×37+1的钢丝绳,其强度极限1670N/㎜2,破断拉力分别为426.5×0.82=349.73KN和239.5×0.82=196.39KN,预埋吊点设在上一层墙或梁上,按标准层高度2.9米计算。
4.5悬挑梁:
悬挑梁采用16#工字钢,其力学性能必须符合国家现行相关标准。
4.6机具:
要求配备1把力矩扳手(ACD100,最大力矩100N.M),随时检查扣件的拧紧力矩。
4.7预埋工字钢套环、钢丝绳吊环采用φ20HPB235级钢筋。
5.施工组织及安排
5.1组织机构
项目经理
↓
技术负责人————责任工长
↓
质安员
↓
架工班组长
↓
外架操作人员
5.2人员安排
技术负责人:
负责脚手架的施工方案编制,对操作人员进行安全技术交底,并在施工过程中进行技术指导。
质安员:
负责脚手架搭设的质量和安全管理。
脚手架特殊岗位作业人员20人:
根据施工进度,进行脚手架的搭设、安全维护、拆除工作。
配合人员:
负责钢管、扣件等材料的运输工作。
6.脚手架搭设构造
6.1各杆件的基本尺寸
脚手架立杆纵距L=1.5米,横距b=1.0米;横向水平杆靠墙一端的外伸长度b1=0.4b=400㎜(考虑到外装修时不再改架),步距h=1800㎜;外侧大横杆上方900㎜设一道水平防护栏杆;内立杆中心轴距建筑物450㎜;小横杆间距1500㎜(主节点处必须设置小横杆)。
连墙件竖向间距为2h=2×1800=3600㎜;水平间距为3L=3×1500=4500㎜。
要求在离地200㎜处纵、横同时设置扫地杆;外侧沿纵方向每5跨(6根立杆)设置剪刀撑,剪刀撑斜杆搭接长度不小于1000㎜,且距端部100㎜设置两个扣件,同时斜杆应与立杆交点、小横杆的伸出端固定;在架体上同时进行施工的楼层为三层,施工均布活荷载2KN/㎡.
6.2脚手架钢管接头设置
立杆:
立杆的直接头应错开3.0米;接头与大横杆的距离不大于步距的1/3=600㎜。
大横杆:
上下大横杆的接长位置错开布置,错开距离不小于纵距的1/3。
纵向水平杆的对接扣件交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或同跨内的两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500㎜,各接头中心到最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
(a)接头不在同步内(立面);(b)接头不在同跨内(平面)
1—立杆;2—纵向水平杆;3—横向水平杆
纵向水平杆接头布置
6.3剪刀撑的构造
剪刀撑的高度分别为第1段为23.20米;第2段为23.20米;第3段为23.20米;剪刀撑在外侧立面必须沿高度连续设置,两道剪刀撑之间的间距不大于15米。
剪刀撑立面布置图
每道剪刀撑跨越立杆的根数按下表设置:
剪刀撑斜杆与地面的夹角(α)
45˚
50˚
60˚
剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)
7
6
5
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6米,斜杆与地面的夹角宜设置在45˚~60˚之间。
剪刀撑的杆件搭接不小于1000㎜,两端距端头100㎜设置一个扣件。
6.4架体内的封闭
本工程脚手板采用竹架板、木跳板,竹架板用于架体的硬防护,木跳板用于施工作业人员操作。
在架体的封闭中采用竹架板,架板应满铺、铺稳,离开墙面120~150㎜。
进入装饰施工阶段:
脚手架铺设为2层,上层为作业层,下层为防护层;当作业层下无防护层时,应在作业层下挂设安全平网。
平网不得离作业层过远,以防止坠落时平网和小横杆伤人。
安全平网必须挂设严密和牢固,不得使用密目网,必须使用水平防护网。
6.5连墙件的构造
在建筑物与脚手架之间设置连墙件,设置如下:
连墙件间距均为2步3跨,竖向间距3.6米,水平间距为4.5米。
连墙件宜靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300㎜。
从第1步水平杆开始设置,尽量采用菱形布置,也可采用矩形。
连墙件的拉杆宜呈水平设置;当不能水平设置时,与脚手架连接一端应在下面和脚手架连接,不得采用上斜连接。
连墙架采用硬连接,既能承受拉力又能承受压力。
6.6钢丝绳的构造
悬条工字钢位置的钢丝绳当采用绳卡固接时,钢丝绳与绳卡之间匹配规定:
钢丝绳直径(㎜)
10以下
10~20
21~26
28~36
最少绳卡数(个)
3
4
5
6
绳卡间距(㎜)
80
140
160
220
最后一个绳卡距绳头的长度不得少于140㎜,绳卡初次固定后应等钢丝绳受力后再度坚固,并拧紧到使两绳直径高度压扁1/3。
7.脚手架搭设、拆除、挑架方案
7.1搭设作业必须在统一指挥下,严格按以下规程进行:
固定悬挑梁→摆放扫地大横杆→装扫地小横杆并与大横杆扣紧→立立杆并与扫地杆扣紧→搭设第一步大横杆和第一步小横杆→搭设第二步大横杆、小横杆、接立杆→搭设第三步大横杆和第三步小横杆→安连墙件→加设剪刀撑→铺设脚手板→绑扎防护栏杆、挂安全网防护。
7.2在16号工字钢里端的楼板面上预埋φ20的园钢筋,园钢筋的端部要做成弯钩,并置于梁板筋的下面;圆钢锚环距16号工字钢里端150㎜;在16#工字钢里端0.5米处用扣件将钢管与型钢连接成整体(或焊接),增强型钢的整体性。
(a)侧面(b)立面
脚手架示意图
7.3立杆底部对应的工字钢上和下焊一50㎜长的短钢筋,φ25的钢筋用以固定立杆和钢丝绳。
7.4架体与建筑物的连接是用连墙件于墙柱拉接,满足两步三跨的要求。
在柱处需采用每根柱与外边立杆连接。
两根柱之间采用Ф18圆钢预埋环作为连接点。
顶层外架连墙件的设置
拉结点用钢管扣件围箍在钢筋砼柱上。
剪力墙处在墙体上设预埋件,拉结杆与预埋件进行刚性连接。
连墙件示意图
7.5作业层脚手板材质应符合要求,铺设应严密、牢固,外侧应铺设180㎜高的挡脚板。
7.6架子外侧应沿全长和全高铺设450的剪刀撑,横向应铺设斜撑。
7.7各种构件的材质和规格应符合要求。
7.8在主体结构施工时,架子的搭设采取由下往上的顺序进行。
7.9脚手架的搭设、拆除要有专职安全员负责指挥,作业人员必须戴好安全帽、系好安全带,随时与指挥员取得联系,保证架体在有拉接稳定的状态下进行拆除。
8.脚手架的搭设和拆除施工的安全要求
8.1脚手架的搭设必须配合主体结构施工的进行,一次搭设高度不应超过下面的连墙件两步。
8.2搭设完成一步后,必须按本施工方案的规定,对脚手架的步距、纵距、横距和立杆的垂直度进行校正。
8.3排架时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据施工情况拆除抛撑。
8.4当搭设到设置连墙件的位置时,再搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,必须立即设置连墙件。
8.5在脚手架的同步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件将内外水平杆分别与内外立杆固定。
8.6剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向、横向水平杆等同步进行。
8.7对接扣件开口应朝上和朝内。
9.作业层、通道、斜道的栏杆和挡脚板的搭设
9.1栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧;
9.2栏杆上部钢管上皮高度不低于1500㎜;
9.3挡脚板的高度不应小于180㎜;
9.4栏杆中间的钢管应距中设置。
10.拆除脚手架前的准备工作
10.1应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑系统等是否符合构造要求。
10.2应清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
10.3技术负责人向质安员交底,质安员向生产组长及作业人员交底。
11.脚手架拆除规定
11.1拆除脚手架作业必须从上到下逐层进行,严禁上下同时进行作业。
11.2连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后在拆脚手架;分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件进行加固。
11.3挡脚手架拆至下部最后一根立杆的高度时,应在适当位置搭设临时斜撑进行加固后,再拆除连墙件。
11.4拆除脚手架的钢管和扣件,必须传递到楼面或架体上(楼层上的钢管、扣件堆放不能过大),摆放整齐,,放稳捆牢后再进行吊运。
严禁往下抛掷杆件或扣件。
11.5架子拆除时应划分作业区,周围设围栏或竖立警戒标志地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。
11.6拆除的高空作业人员,必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。
11.7拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆的原则。
即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清的原则进行,严禁上下同时进行拆除作业。
11.8拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆,斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。
11.9拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一个人有关的结扣时,应先通知另一方,以防坠落。
11.10拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、地下明沟等物。
11.11在拆除过程中,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
12.脚手架的验收:
12.1架子搭设完毕,在投入使用前,应逐层由工程负责人、专业监理工程师,架子班组和专职安检人员以及有关专业人员一起组织验收。
验收时,必须按本施工方案的要求进行,有主管审批架子施工方案一级的技术和安全部门参加,并填写验收单并签字。
12.2验收时,要检查架子所使用的材料、配件、工具是否符合现行国家和部颁标准。
12.2.1架子的布置,立杆和大、小横杆间距。
12.2.2架子的搭设的扣件的扭力矩满足45~60N·m。
12.2.3连墙点是否安全可靠;剪刀撑、斜撑是否符合要求。
12.2.4架子的安全防护必须有效;绑扎紧程度应符合要求。
12.2.5脚手板铺设应符合要求。
13.脚手架安全管理:
13.1脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规定》考核合格的专业架子工,上岗人员应定期体检,体检合格后才发上岗证。
13.2搭设脚手架的人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
13.3由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护、日常检查维护的技术交底,让人人都知道,时刻注意遵守。
13.4架子上的施工人数,堆放材料要按设计要求控制,不得将结构施工荷载传递到架子上,不得将短小模板、钢筋、扣件放在架上,更不能将室内建筑垃圾倒到架上,不准在架上另设悬挂物体,严禁向架上或架外抛掷物品。
13.5架工及架上操作人员,每天上下班前要检查架子的支撑锚固点是否牢固,发现问题立即处理或报技术负责人解决。
架上施工荷载要均匀布置,不得集中一边,单向偏一受力,并不得超过设计荷载。
特别防止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲击力,如须落在架上,必须采取缓冲措施。
13.6架上所用的扣件必须定期保养巡查,如有毛病应立即更换。
架子的附墙支撑要绑扣在结构物可靠处,不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。
13.7六级及以上大风或雷雨天气不准搭设或拆除外架,也不准在架上作业,其他按高层脚手架的操作规程执行。
14.型钢悬挑脚手架的计算:
14.1型钢悬挑脚手架的技术参数
立杆纵距La(m)
1.50
脚手板重量q(KN/㎡)
0.35
立杆横距Lb(m)
1
连墙件纵距IW(m)
3.6
大横杆步距h(m)
1.8
连墙件横距hW(m)
4.50
施工荷载q(kg/㎡)
3
同时作业层数n1
2
内立杆距结构外皮宽度b1(m)
0.3
作业面铺脚手板宽度b2(m)
1.5
脚手架搭设步架
3
14.2型钢悬挑家的计算:
悬挑水平钢梁采用工字钢16#,16#热扎普通工字钢自重20.50kg/m,截面积A=2611mm2,
14.2.1脚手架大横杆、小横杆验算
大横杆的计算:
大横杆的受力简图如下:
N=3.84×1.05/2=2.016(KN)
Mmax=NL/2=2.016×0.75÷2=0.756(KN·M)
&=Mmax/Wn=0.756/5.08×1000=148.81(N/mm2) 满足要求,验算合格 小横杆的计算: 小横杆 受力简图如下: q=1.2×(0.0384+0.35×1.5/2)+1.4×(2.0×1.5/2)=2.46(KN) Mmax=qL2/8=2.46×1×1/8=0.31(KN·M) &=Mmax/Wn=0.31/5.08×1000=61(N/mm2) 满足要求,验算合格 14.2.2立柱计算: 强度验算 脚手架Hmax=24.50m,步数为24.50÷1.8=13步 Ø48×3.5钢管的净截面积为4.89㎝2。 &=N/A=9.9×1000/4.89×100=20.26(N/mm2) 满足要求,验算合格 稳定性验算 &=N/δ×A=9.9×1000/0.242×4.89×100=83.66(N/mm2) 满足要求,验算合格 14.2.3悬挑梁的受力计算: 根据建筑物的造型,由于阳台为悬挑结构,考虑工程施工时,不影响结构安全,阳台不能承受外架的荷载,采用阳台内部的梁板受力。 现取一跨立杆(最大值1.55米)为计算单元,外挑单元为8层(3.0×8=24.0米) 受力简图: ①立杆的自重: 1×24×38.4=921.6(N) ②内侧大横杆自重: 每步距1.8米,共计24.5÷1.8=13步。 为安全起见,考虑共计14步,则14×1.55×38.4=833.28(N) ③外侧大横杆自忠: 因每步中间设置一根防护栏杆,则: 28×1.55×38.4=1666.56(N) ④小横杆: 主节点设置,内伸长度0.4米 则: 1.55×14×38.4÷2=416.64(N) ⑤脚手板均布荷载: 按操作层为3层,4步计算, 则1.47×1.5×0.35×4×1000÷2=1543.5(N) ⑥扣件: 3×13×13.5=526.5(N) ⑦剪刀撑及其扣件: 两步内2.7+0.5=3.2米,含三个扣件 则: (25.8×3.2÷3.6)×38.4+3×13.5=921.14(N) ⑧施工均布活荷载: 荷载标准值2KN/m2 3层2×1.47×3÷2=4410(N) 则N1=921.6+1666.56+416.64+1543.5+526.5+921.14+4410=10405.94(N) N2=921.6+833.28+416.64+1543.5+526.5+921.14+4410=9572.66(N) 14.2.4斜拉钢丝绳的计算 因施工现场预埋无后锚点,计算钢丝绳拉力时不考虑型钢的悬挑作用, 受力简图: 钢丝绳所受的拉力: P拉=(9.572×2+10.40×3.0)/2.1=23970(N) 安全系数取8.0; 6×37钢丝绳之间的荷载不均匀系数取0.82; 则: 选用钢丝绳最大静拉力大于8×23.26=186.08(KN) 采用φ19—6×37+1其强度极限1670N/mm2,破断拉力239.7×0.82=196.55KN>186.08KN,选择φ19—6×37+1钢丝绳,满足要求。 14.2.5预埋环计算 预埋环的的拉力: P拉=(9.572×0.5+10.4×1.5)/1.37=14.88KN 吊环所需的面积: 14880/125=119.04mm2(吊环考虑安全系数后按抗拉强度小于50N/mm2计算)吊环钢筋采用φ16圆钢,预埋在上层的梁上,面积为A=200.96mm2>119.04mm2 在仅考虑钢丝绳拉力的作用下能满足要求。 14.2.6型钢的挠度计算 16#工字钢的特征: Ix=609.4×10000mm4Wx=87.1×1000mm3 f=215N/mm2fv=125N/mm2E=206×1000N/mm2 受力简图: 挠度验算: W=N2×1×〖1/3×(2500×2500+2×2500×1)3〗1/2/9Eix =17.68 挠度满足要求。 14.2.7型钢挑梁在未设置上拉纲绳的验算 根据施工现场的具体情况,型钢挑梁在安装后,即型钢挑梁在锚固环的作用下,必须承载3~4层的脚手架自重的荷载,以后方能完成上拉纲绳的安装。 为确保施工过程中的脚手架安全,现对型钢挑梁在未设置完成上拉钢绳的荷载情况进行验算。 施工现场存在两种情况: 设置在室内楼板上的型钢挑梁和设置在阳台的型钢挑梁。 因此,本方案针对两种情况分别进行验算。 第一: 设置在室内楼板上的型钢挑梁的验算。 受力简图: 1、外立杆脚手架的自重标准值产生的轴向力,按4层高度计算HS=11.6m,步距1.8m,纵距1.5m。 查《规范》表A-1gk=0.136KN/m NG1K=HSX1gk=11.6X0.136X1000=1577.6N 外立杆的荷载N外=1.2NG1K=1.2X1577.6=1893.12N 2、内立杆脚手架的自重产生的轴向力,按4层高度计算HS=11.6m,步距1.8m,纵距1.5m。 查《规范》表A-1gk=0.1248KN/m NG1K=HSX1gk=11.6X0.1248X1000=1447.68N 内立杆的荷载N内=1.2NG1K=1.2X1447.68=1737.22N 根据力矩平衡原理: 则N(L4+L3)=N外(L1+L2)+N内L2 N=N外[(L1+L2)+N内L2]/(L4+L3)=(1893.12X1.45+1737.22X0.45)/1.450=2432.26N 型钢锚固锚入混凝土Lae,两侧按两个Lae进行计算,混凝土的龄期地下室顶板同条件实验室试验的强度百分率85%,为确保安全取80%计算。 则N/=3000X80%X2=4800N 锚环的拉力N/=4800>N=2432.26N。 满足要求,不需要进行加固处理。 第二: 设置在阳台部位的型钢挑梁验算。 受力简图: 1、外立杆脚手架的自重标准值产生的轴向力,按4层高度计算HS=11.6m,步距1.8m,纵距1.5m。 查《规范》表A-1 gk=0.136KN/m NG1K=HSX1gk=11.6X0.136X1000=1577.6N 则外立杆的荷载N外=1.2NG1K=1.2X1577.6=1893.12N 2、内立杆脚手架的自重产生的轴向力,按4层高度计算HS=11.6m,步距1.8m,纵距1.5m。 查《规范》表A-1 gk=0.1248KN/m NG1K=HSX1gk=11.6X0.1248X1000=1447.68N 内立杆的荷载N内=1.2NG1K=1.2X1447.68=1737.22N 根据力矩平衡原理: 则N(L4+L3)=N外(L1+L2)+N内L2 N=N外[(L1+L2)+N内L2]/(L4+L3)=(1893.12X1.45+1737.22X0.45)/1.4 =2519.13N 型钢锚固锚入混凝土Lae,两侧按两个Lae进行计算,混凝土的龄期地下室顶板9天同条件实验室试验的强度百分率85%,为确保安全取80%计算。 则N/=3000X80%X2=4800N 锚环的拉力N/=4800>25.913N。 满足要求,不需要进行加固处理。 14.2.8型钢的剪力、强度验算。 施工荷载按3层计算: N活=4410N 则16#工字钢的最大弯矩Mmax: Mmax=N外(L1+L2)+N内L2+N活(L1+L2)/2 =1893.12X1.45+1707.22X0.45+4410X0.725 =6724.02N.m 16#工字钢的剪力验算: T=(N外+N内+N活)/A=(1893.12+1737.22+4410)/2150= 3.74N/mm2<[t]=120N/mm2 16#工字钢的截面面积A=2150mm2,剪力验算满足要求。 16#工字钢抗弯强度验算: S=M/W=Mmax/W=6724.02X1000/1.02X105=65.92<[f]=205N/mm2 强度验算满足要求。
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